Aplicación de la visualización de la combustión con cámara rápida a la comparación de combustibles de origen renovables

Abstract

[ES] Durante los últimos años las leyes sobre contaminación cada vez son más restrictivas y esto lleva a ingenieros e investigadores a buscar soluciones que cumplan con la normativa establecida. Una de las estrategias que se está llevando a cabo en el presente trabajo es la prueba bajo diferentes condiciones de motor de cuatro mezclas de combustibles. La primera de ellas está formada en su totalidad por aceite vegetal hidrotratado (HVO), muy parecido al diésel convencional, al cual, se le va añadiendo un veinticinco por ciento progresivamente de gas licuado del petróleo (GLP), para formar el resto de las mezclas. En el presente trabajo se hace uso de tres técnicas ópticas, la primera de ellas es la de luminosidad natural, cuyos resultados serán comparados con las de Schlieren y OHquimioluminiscencia. Se ha calculado y analizado la luminosidad de las llamas, ignition delay o tiempo de retraso y el lift-off length o distancia de despegue de la llama. Y todo ello gracias a una maqueta, que está diseñada para poder ver el chorro haciendo uso de diferentes técnicas ópticas adaptándolas a los orificios ópticos (ventanas de cuarzo) y que permite simular las condiciones termodinámicas que se tienen en el interior de un motor de combustión real. En los resultados que se han obtenido la adición de GLP reduce considerablemente la formación de hollín, aumenta retraso de encendido y la distancia de despegue de la llama. En su correspondiente apartado se muestran tablas comparativas y un detallado análisis para poder caracterizar las diferentes mezclas de combustible.

[CA] Durant els últims anys les lleis sobre contaminació cada vegada són més restrictives i això porta a enginyers i investigadors a buscar solucions que complisquen amb la normativa establida. Una de les estratègies que s'està duent a terme en el present treball és la prova sota diferents condicions de motor de quatre mescles de combustibles. La primera d'elles està formada íntegrament per oli vegetal *hidrotratado (*HVO), molt semblant al dièsel convencional, al qual, se li va afegint un vint-i-cinc per cent progressivament de gas liquat del petroli (*GLP), per a formar la resta de les mescles. En el present treball es fa ús de tres tècniques òptiques, la primera d'elles és la de lluminositat natural, els resultats de la qual seran comparats amb les de *Schlieren i OHquimioluminescència. S'ha calculat i analitzat la lluminositat de les flames, *ignition *delay o temps de retard i el *lift-*off *length o distància d'enlairament de la flama. I tot això gràcies a una maqueta, que està dissenyada per a poder veure el doll fent ús de diferents tècniques òptiques adaptant-les als orificis òptics (finestres de quars) i que permet simular les condicions termodinàmiques que es tenen a l'interior d'un motor de combustió real. En els resultats que s'han obtingut l'addició de *GLP redueix considerablement la formació de sutge, augmenta retard d'encés i la distància d'enlairament de la flama. En el seu corresponent apartat es mostren taules comparatives i una detallada anàlisi per a poder caracteritzar les diferents mescles de combustible.

[EN] In recent years pollution laws have become increasingly restrictive and this leads engineers and researchers to look for solutions that comply with established regulations. One of the strategies that is being carried out in the present work is the test under different engine conditions of four fuel mixtures. The first of these is made up entirely of hydrotreated vegetable oil (HVO), very similar to conventional diesel, to which is added twenty-five percent progressively of liquefied petroleum gas (LPG), to form the rest of the mixtures. In this work, three optical techniques are used, the first of which is natural luminosity, the results of which will be compared with those of Schlieren and OH-chemiluminescence. The brightness of the flames, ignition delay or delay time and the lift-off length or take-off distance of the flame has been calculated and analyzed. And all this thanks to a model, which is designed to see the jet using different optical techniques adapting them to the optical holes (quartz windows) and that simulates the thermodynamic conditions that exist inside a real combustion engine. In the results that have been obtained the addition of LPG considerably reduces soot formation, increases ignition delay and the flame takeoff distance. The corresponding section shows comparative tables and a detailed analysis to characterize the different fuel mixtures.